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MATH-115(b) Advanced linear algebra IIViazovska Maryna

Cursus Sem. Type

Physique BA2 Obl.Language EnglishCoefficient 4Session SummerSemester SpringExam WrittenWorkload 120hWeeks 14Hours 4 weekly

Lecture 2 weeklyExercises 2 weekly

Summary

The purpose of this course is to introduce the basic notions of linear algebra and to prove rigorously the main results ofthe subject.

Content

- Inner products: orthonormal bases, othogonal projections, orthogonal and unitary matrices, spectral theorem.- Forms: linear forms, dual space, bilinear forms, sesquilinear forms, symmetric and hermitian matrices, Sylvester'stheorem, singular values.- Systemes of linear differential equations.

Keywords

inner product, bilinearity, orthogonality

Learning Prerequisites

Required courses

Linear algebra I

Learning Outcomes

By the end of the course, the student must be able to:

• Give an example to illustrate the basic concepts of the course

• all concepts from the course

• Reconstruct elementary proofs

• Apply techniques from the course to various problems

• Compute eigenvectors/values, orthgonale bases, etc.

• Formulate accurate proofs and arguments

• Synthesize major results of the course to give a `big picture' of the material and its potential application

Transversal skills

• Use a work methodology appropriate to the task.

• Assess one's own level of skill acquisition, and plan their on-going learning goals.

• Continue to work through difficulties or initial failure to find optimal solutions.

• Access and evaluate appropriate sources of information.

Teaching methods

2017-2018 COURSE BOOKLET

Advanced linear algebra II / 2

Ex cathedra course, exercises in classroom

Expected student activities

Understanding the course notes, solving the exercices

Assessment methods

Written exam

Supervision

Office hours YesAssistants YesForum No

Resources

Bibliography

- R. Cairoli, Algèbre linéaire, PressesPolytechniques Universitaires Romandes, 2e édition 1999.- K. Hoffman, R. Kunze, Linear Algebra,Prentice-Hall, second edition, 1971.- R. Dalang, A. Chabouni, Algèbre linéaire, PressesPolytechniques Universitaires Romandes, 2e édition,2004.

Ressources en bibliothèque

• Algèbre linéaire / Dalang

• Linear Algebra / Hoffman

• Algèbre linéaire / Cairoli


Advanced linear algebra II / 2

MATH-110(b) Algèbre linéaire avancée ITroyanov Marc

Cursus Sem. Type

Physique BA1 Obl.Langue françaisCoefficient 6Session HiverSemestre AutomneExamen EcritCharge 180hSemaines 14Heures 6 hebdo

Cours 4 hebdoExercices 2 hebdo

Résumé

L'objectif du cours est d'introduire les notions de base de l'algèbre linéaire et de démontrer rigoureusement les résultatsprincipaux de ce sujet.

Contenu

- Un peu de théorie des ensembles.- Concepts algébriques de base: groupes, corps, polynômes, permutations.- Espaces vectoriels: indépendance linéaire, bases, dimension, sous-espaces, sommes directes. Exemples.- Applications linéaires: noyau, image, rang, matrices, déterminants.- Systèmes d'équations linéaires: opérations élémentaires, équivalence des matrices, formes échelonnées.- Transformations linéaires: matrices semblables, polynôme caractéristique, polynôme minimal, valeurs propres,vecteurs propres, diagonalisation.- Si le temps le permet : décomposition primaire et formes de Jordan.

Mots-clés

algèbre linéaire, espace vectoriel, application linéaire, matrice, déterminant.

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

• Définir tous les concepts du cours

• Donner des exemples pour illustrer les concepts de base du cours.

• Restituer des preuves simples

• Appliquer des techniques du cours aux problèmes divers

• Calculer valeurs et vecteurs propres, noyaux, bases, etc.

• Formuler des preuves simples et des arguments corrects

• Synthétiser les résultats importants du cours pour donner un résumé de la matière et son champs d'application.

Compétences transversales

• Faire preuve d'esprit critique

• Gérer ses priorités.

Méthode d'enseignement

Cours ex cathedra, exercices en classe

Travail attendu

2017-2018 LIVRET DE COURS

Algèbre linéaire avancée I Page 1 / 2

Participation régulière au cours et aux exercices. Révision à domiciles des concepts vus en classe, compréhension deceux-ci. Résolution des exercices.

Méthode d'évaluation

Exaemen écrit

Encadrement

Office hours NonAssistants OuiForum électronique Non

Ressources

Service de cours virtuels (VDI)

Non

Bibliographie

Une bibliographie sera donnée en classe.


• Algèbre linéaire / Cairoli

• Algèbre linéaire / Dalang

• Linear Algebra / Hoffman

• Linear algebra : an introduction to abstract mathematics / Valenza

Polycopiés

Un polycopié sera disponible

Préparation pour

Algèbre linéaire avancées II, analyse II, mécanique.


Algèbre linéaire avancée I Page 2 / 2

MATH-100(b) Analyse avancée IStubbe Joachim

Cursus Sem. Type



Résumé

Étudier les concepts fondamentaux d'analyse et le calcul différentiel et intégral des fonctions réelles d'une variable.

Contenu

- Raisonner, démontrer et argumenter en mathématiques- Nombres, structures et fonctions- Suites, limites et continuité- Séries numériques- Fonctions réelles et processus de limite- Calcul différentiel et intégral

Mots-clés

nombres réels, fonction, suite numérique, suite convergente/divergente, limite d'une suite, sous-suite, limite supérieureet limite inférieure, théorème de Bolzano-Weierstrass, fonction, limite d'une fonction, fonction continue, série numérique,série convergente/divergente, convergence absolue, suite des fonctions, convergence simple, convergence uniforme,dérivée, classe C^k, théorème(s) des accroissements finis, développement limité, série entière, intégrale de Riemann,primitive, théorème de la valeur moyenne, fonction Gamma

Acquis de formation

• Le but fondamental de ce cours est d'acquérir la capacité de raisonner rigoureusement et de choisir les outilsd'analyse pour résoudre des problèmes de façon indépendante. Il s'agit de développer les capacités deconceptualisation en vue des applications d'analyse. Les étudiants s'entraîneront à appliquer les conceptsmathématiques pour résoudre des problèmes sur la base des exemples et des exercices mais également desproblèmes nouveaux.

• Parmi les outils de base que les étudiants devront dominer, on trouve les notions de convergence, de suites et deséries. Les fonctions d'une variable seront étudiées rigoureusement, avec pour but une compréhension approfondiedes techniques du calcul différentiel et intégral.


Cours ex cathedra et exercices en salle


Examen écrit

Encadrement



Analyse avancée I Page 1 / 2

Autres tutorat, autres mesures à définir

Ressources

Polycopiés

disponible sur le site web

Sites web

• http://sma.epfl.ch/cours/csma/analyse-12-PH.htm


Analyse avancée I Page 2 / 2

MATH-105(b) Analyse avancée IIStubbe Joachim

Cursus Sem. Type

Physique BA2 Obl.Langue françaisCoefficient 8Session EtéSemestre PrintempsExamen EcritCharge 240hSemaines 14Heures 8 hebdo


Résumé

Étudier les concepts fondamentaux d'analyse et le calcul différentiel et intégral des fonctions réelles de plusieursvariables.

Contenu

- L'espace R^n- Calcul différentiel des fonctions à plusieurs variables- Intégrales multiples- Équations différentielles ordinaires

Mots-clés

Espace vectoriel euclidien, espace de Banach, espace métrique, fonction continue, théorème du point fixe, dérivéepartielle, différentielle, matrice jacobienne, théorème de la valeur moyenne, matrice hessienne, développement limité,gradient, divergence, rotationnel, Laplacien, forme linéaire, forme quadratique, règle de composition, applicationlocalement inversible et théorème d'inversion locale, théorème des fonctions implicites, multiplicateur de Lagrange,intégrale multiple, équation différentielle ordinaire, problème de Cauchy

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Analyse 1, Algèbre linéaire 1

Cours prérequis indicatifs

Analyse 1, Algèbre linéaire 1

Concepts importants à maîtriser

- calcul différentiel et intégral des fonctions réelles d'une variable- les notions de convergence- espace vectoriel, matrices, valeurs propres

Acquis de formation

• Le but fondamental de ce cours reste, comme pour la partie I, d'acquérir la capacité de raisonner rigoureusement etde résoudre des problèmes de façon indépendante. Il s'agit de développer l'esprit critique et les capacités deconceptualisation. Les étudiants s'entraîneront à résoudre des problèmes nouveaux, par opposition à seulement savoirfaire des exercices basés sur le cours.

• Les étudiants doivent maîtriser les compétences et connaissances acquises dans la partie 1. Parmi les autres outilsde base que les étudiants devront dominer, on trouve les équations différentielles élémentaires, l'espace R^n et lesfonctions de plusieurs variables. Les étudiants devront acquérir une maîtrise des dérivées partielles et des intégrales


Analyse avancée II Page 1 / 2

multiples. Quelques fonctions spéciales seront étudiées.


Cours ex cathedra et exercices en salle


Examen écrit

Encadrement

Office hours NonAssistants OuiForum électronique NonAutres tutorat, autres mesures àdéfinir

Ressources

Polycopiés

disponible sur le site web

Sites web

• http://sma.epfl.ch/cours/csma/analyse-12-PH.htm


Analyse avancée II Page 2 / 2

MATH-150 Analyse numériquePicasso Marco

Cursus Sem. Type



Résumé

L'étudiant apprendra à résoudre numériquement divers problèmes mathématiques. Les propriétés théoriques de cesméthodes seront discutées.

Contenu

• Interpolation polynomiale.

• Intégration et différentiation numériques.

• Méthodes directes pour la résolution de systèmes linéaires.

• Equations et systèmes d'équations non linéaires.

• Equations et systèmes différentiels.

• Différences finies.

• Eléments finis.

• Approximation des problèmes elliptiques, paraboliques, hyperboliques, ainsi que de convection-diffusion.



Analyse, algèbre linéaire

Acquis de formation


• Exposer les méthodes présentées lors du cours et des exercices

• Implémenter ces méthodes dans des cas particuliers


7 semaines de cours online (MOOC coursera), 7 semaines de cours ex cathedra, exercices théoriques et algorithmesmatlab/octave.Les heures de cours prévues lors des 7 premières semaines (MOOC coursera) deviennent des heures de contact avecl'enseignant.


20% de la note pour le MOOC (quiz, exercices, exam), 80% pour l'examen écrit.

Ressources


Analyse numérique Page 1 / 2

Bibliographie

Livre "Introduction à l'Analyse Numérique", J. Rappaz, M. Picasso, PPUR 1998.


• Introduction à l'Analyse Numérique / Rappaz

Sites web

• http://moodle.epfl.ch


Analyse numérique Page 2 / 2

CH-161(b) Chimie généraleBeck Rainer, Terrettaz Samuel

Cursus Sem. Type

Génie électrique et électronique BA2 Obl.

Physique BA2 Obl.

Langue françaisCoefficient 3Session EtéSemestre PrintempsExamen EcritCharge 90hSemaines 14Heures 3 hebdo


Résumé

Cet enseignement vise l'acquisition des notions essentielles relatives à la structure de la matière, aux équilibres et à laréactivité chimiques. Le cours et les exercices fournissent la méthodologie permettant de résoudre par le raisonnementet le calcul des problèmes inédits de chimie générale.

Contenu

1. Atomistique: structure électronique des atomes, orbitales atomiques, spectroscopie, classification périodique2. Liaison chimique: représentation de Lewis, règle de l'octet, liaison ionique, liaison covalente, énergie de liaison,modèle VSEPR et géométrie des molécules, orbitales moléculaires, moment dipolaire, forces de van der Waals et deLondon, liaisons intermoléculaires3. Quantités chimiques: masse atomique, isotopes, notion de mole, formules chimiques, concentrations4. Réactions chimiques et stoechiométrie: équations chimiques, réactif limitant, électrolytes, lois des gaz parfaits,pressions partielles5. Thermochimie: énergie interne, premier principe de la thermodynamique, enthalpies des transformations physiqueset des réactions chimiques, entropie deuxième principe, enthalpie libre6. Equilibres chimiques: enthalpie libre dans un mélange, potentiel chimique et activité, quotient réactionnel, constanted'équilibre, influence dse paramètres réactionnels sur les équilibres7. Propriétés des solutions: dissolution et solvatation, solubilité, lois de Raoult et de Henry, propriétés colligatives dessolutions (ébullioscopie, cryoscopie, pression osmotique)8. Transfert de proton: équilibres acide-base: théorie de Bronsted-Lowry, couples acide-base, constante d'ionisation,échelle de pH, calcul de pH de solutions, titrages acide-base9. Transfert d'électron: électrochimie: équilibrage des équations rédox, piles électrochimiques, potentiels standard,piles et accumulateurs, équation de Nemst, corrosion, loi de Faraday, électrolyse10. Cinétique chimique: vitesse de réaction, lois de vitesse, molécularité et ordre d'une réaction, théorie du complexeactivé, loi d'Arrhenius, catalyse

Mots-clés

Structure électronique des atomes, liaisons chimiques, stoechiométrie, thermochimie, équilibres thermodynamiques,acides et base, oxydoréduction, cinétique chimique



Maturité fédérale

Acquis de formation


• Expliquer la structure et les propriétés de base des atomes

• Décrire les principaux types de liaisons chimiques


Chimie générale Page 1 / 2

• Utiliser les quantités chimiques pour le calcul de stoechiométrie

• Prévoir quantitativement les échanges d'énergie associés aux transformations physiques et chimiques

• Appliquer les principes de la thermodynamique à la résolution de problèmes d'équilibres

• Calculer le pH d'une solution aqueuse en appliquant à bon escient d'éventuelles approximations

• Déterminer le sens spontané, l'énergétique et l'équilibre d'une réaction d'oxydoréduction

• Etablir la loi de vitesse d'une réaction à partir de données expérimentales ou d'un mécanisme

• Appliquer les lois de vitesse intégrées et déterminer la cinétique d'une réaction à différentes températures

• Analyser et résoudre par le raisonnement et le calcul des problèmes quantitatifs relatifs aux points précédents


Ex cathedra avec démonstrations pratiques et execices en salle


Épreuve écrite (test et propédeutique)

Encadrement

Office hours NonAssistants OuiForum électronique Oui

Ressources

Bibliographie

Chimie générale pour ingénieur; C. Friedli; Presses Polytechniques et universitaires romandesChimie générale: Peter Atkins; Inter EditionsExercices de chimie générale; Ch. Comninellis, C. Friedli, A. Sahil Migirdicyan; 3ème édition; PressesPolytechniques et universitaires romandes


• Chimie générale / Atkins

• Exercices de chimie générale / Comninellis

• Chimie générale pour ingénieur / Friedli

Liens Moodle

• http://moodle.epfl.ch


Chimie générale Page 2 / 2

CH-161(en) Chimie générale (anglais)Osterwalder Andreas, Terrettaz Samuel

Cursus Sem. Type

Génie mécanique BA2 Obl.

Génie électrique et électronique BA2 Obl.

Microtechnique BA2 Obl.

Physique BA2 Obl.

Language EnglishCoefficient 3Session SummerSemester SpringExam WrittenWorkload 90hWeeks 14Hours 3 weekly

Lecture 2 weeklyExercises 1 weekly

Summary

This course aims at the acquisition of essential notions on the structure of matter, chemical equilibria and reactivity.Theoretical teaching and exercise provide the methodology to analyze and solve by reasoning and calculation novelproblems of general chemistry.

Content

1. Atomic theory : Electronic structure of atoms, atomic orbitals, spectroscopy, the periodic table2. Chemical bonding : Lewis dot structures, octet rule, ionic bond, covalent bond, bond energy, VSEPR model,geometry of molecules, molecular orbitals, dipolar moment, van der Waals and London forces, intermolecular bonds.3. Chemical quantities : Atomic/molecular mass, isotopes, notion of mole, chemical formulas, concentrations.4. Chemical reactions and stœchiometry : Chemical equations, limiting reactant, electrolytes, ideal gas law, partialpressures.5. Thermochemistry : Internal energy, first principle of thermodynamics, enthalpy of physical and chemicaltransformations, entropy, second principle, Gibbs free energy.6. Chemical equilibria : Gibbs free energy in a mixture, chemical potential and activity, reaction quotient, equilibriumconstant, influence of reactions parameters on equilibria.7. Properties of solutions : Dissolution and solvation, solubility of solids, Raoult's and Henry's laws, colligativeproperties of solution (boiling point elevation, freezing point depression, osmotic pressure).8. Proton transfer : Acid-base equilibria: Brønsted-Lowry theory, acid-base couples, ionization constant, pH scale,calculation of pH values, acid-base titration.9. Electron transfer : Electrochemistry: Balancing redox equations, electrochemical cells, standard potentials, batteriesand rechargeable cells, Nernst's equation, corrosion, Faraday's law, electrolysis.10. Chemical kinetics : Reaction rate, rate law, molecularity and reaction order, activated complex theory, Arrhenius'law, catalysis.

Keywords

Electronic structure of atoms, chemical bonds, stoechiometry, thermochemistry, thermodynamic equilibria, acids andbases, redox processes, chemical kinetics

Learning Outcomes

By the end of the course, the student must be able to:

• Explain the structure and basic properties of atoms

• Describe the various types of chemical bonds

• Use chemical quantities to make stoechiometric calculations

• Predict quantitatively energy exchanges associated to physical and chemical transformations

• Apply the principles of thermodynamics to solve equilibrium problems

• Compute the pH value of an aqueous solution by applying adequate approximations

• Work out / Determine the spontaneous direction, the energetics, and the equilibrium of a redox reaction


Chimie générale (anglais) Page 1 / 2

• Establish the rate law of a reaction from experimental data or a given mechanism

• Apply integrated rate laws and determine the kinetics of a reaction at different temperatures

• Analyze and solve by reasoning and calculation quantitative problems related to the points here above

Teaching methods

Course with exercises

Assessment methods

Written exam

Supervision

Assistants Yes

Resources

Bibliography

Chimie générale pour ingénieur; C. Friedli; Presses Polytechniques et universitaires romandesChimie générale: Peter Atkins; Inter EditionsExercices de chimie générale; Ch. Comninellis, C. Friedli, A. Sahil Migirdicyan; 3ème édition; PressesPolytechniques et universitaires romandes


• Chimie générale pour ingénieur / Friedli

• Chimie générale / Atkins

• Exercices de chimie générale / Comninellis


Chimie générale (anglais) Page 2 / 2

CS-110(d) Information, calcul, communicationChappelier Jean-Cédric

Cursus Sem. Type

Mathématiques BA1 Obl.

Physique BA1 Obl.

Langue françaisCoefficient 3Session HiverSemestre AutomneExamen Pendant le

semestreCharge 90hSemaines 14Heures 3 hebdo


Résumé

Le cours comporte trois modules. Le module 1 aborde la notion d'algorithme et de représentation de l'information. Lemodule 2 est consacré à l'échantillonnage d'un signal et à la compression de données. Le module 3 aborde des aspectsliés aux systèmes: ordinateur, mémoire, communication, sécurité.

Contenu

Module 1: Calcul

• Calcul et algorithmes

• Stratégies de calcul

• Théorie du calcul

• Représentation de l'information

Module 2: Information

• Echantillonnage d'un signal

• Reconstruction d'un signal

• Compression de données I

• Compression de données II

Module 3: Systèmes

• Ordinateur de von Neumann

• Hiérarchies de mémoire

• Réseaux de communication

• Sécurité

Mots-clés

Informatique, Ordinateurs, Algorithmes, Communications

Acquis de formation


• Concevoir et Exprimer un algorithme

• Calculer la complexité d'un algorithme simple

• Expliquer comment représenter des nombres et des symboles dans un ordinateur

• Exposer comment mesurer la quantité d'information présente dans des données


Information, calcul, communication Page 1 / 2

• Exposer comment capter la réalité physique avec des nombres

• Exposer comment reconstruire les grandeurs physiques à partir de suites nombres les représentant

• Expliquer comment stocker des données en utilisant le moins d'espace possible

• Expliquer quel problème peut être résoulu avec un algorithme


Ex cathedra avec exercices

Travail attendu

participation au cours et aux séances d'exercices ; travail personnel à la maison


3 examens pendant le semestre, 33% chacun.

Encadrement


Ressources


Non


• Découvrir le numérique / A. Schiper, R.Guerraoui

Liens Moodle

• http://moodle.epfl.ch/course/view.php?id=14023


Information, calcul, communication Page 2 / 2

BIO-109(d) Introduction aux sciences du vivantGönczy Pierre

Cursus Sem. Type


Cours 2 hebdo

Résumé

Les étudiants sont exposés à quelques-uns des principes fondamentaux sous-tendant les Sciences du Vivant. L'accentest mis sur les approches mécanistiques pour analyser les processus moléculaires et cellullaires.

Contenu

Le cours fournit une introduction aux Sciences de la Vie aux étudiants en 1ère année de Physique. Le cours est organiséen trois parties, chacune contenant des cours ex-cathedra et des exercices avec un ratio d’approximativement 2:1 (voirMéthode d'enseignement ci-dessous pour plus de détails). Dans la partie 1 (5 semaines), les étudiants obtiennent unevue d’ensemble des aspects moléculaires des Sciences de la Vie. Dans la partie 2 (6 semaines), quatre aspects sonttraités plus en profondeur, avec un accent sur les mécanismes sous-jacents: expression des gènes; réplication de l’ADNet télomeres, ainsi que la biotechnologie; cycle et division cellulaires; biologie du cancer. Finalement, dans la partie 3 (3semaines), des stratégies de recherche en Sciences de la Vie sont illustrées, en exemplifiant certains des liens quiexistent entre la physique et les Sciences de la Vie.

Mots-clés

Sciences de la Vie, génome, séquençage, biologie cellulaire et moléculaire, approches mécanistiques, stratégies derecherche, cytosquelette, biophysique.

Acquis de formation


• Expliquer les concepts de base de la biologie molélculaire et cellulaire

• Relier les différentes structures aux différentes fonctions

• Identifier les différents composants d'un génome

• Appliquer des algorithmes pour résoudre des questions biologiques comme la phylogénie

• Expliquer les approches expérimentales utilisées dans les Sciences de la Vie

• Proposer des conclusions possibles à partir de données expérimentales liées aux Sciences de la Vie

• Proposer des designs expérimentaux pour investiguer des processus biologiques

• Synthétiser les mécanismes gouvernant certains processus biologiques


• Accéder aux sources d'informations appropriées et les évaluer.

• Dialoguer avec des professionnels d'autres disciplines.


Le cours est organisé en trois parties, chacune avec deux heures hebdomadaires soit de cours ex-cathedra soit desessions d’exercices. La partie 1 (5 semaines) contient 3 cours et 2 sessions d’exercices, la partie 2 (6 semaines)


Introduction aux sciences du vivant Page 1 / 2

contient 4 cours et 2 sessions d’exercices, tandis que la partie 3 (3 semaines) contient 2 cours (avec un professeur de lasection de Physique) et 1 session d’exercice. Des assistants-doctorants sont présents durant les sessions d’exercices.

Travail attendu

En plus de la présence aux cours et de la participation active aux exercices, les étudiants doivent réviser les diapos etles exercices. Deux heures d'étude personnelle par semaine sont attendues.


Le cours sera évalué par un examen écrit à choix multiples.

Encadrement


Ressources

Bibliographie

Des chapitres choisis dans des livres de référence seront indiqués durant le cours et mis à disposition à labibliothèque de l’EPFL.


• Introduction aux sciences de la vie / Gönczy

Polycopiés

Les diapositives des cours seront mis à disposition au travers de Moodle. Un glossaire sera fourni auxétudiants.

Liens Moodle


Vidéos

• http://Select videos will be made available through Moodle.


Introduction aux sciences du vivant Page 2 / 2

PHYS-104 Laboratoire de physique (métrologie) IaMari Daniele, Tkalcec Vâju Iva

Cursus Sem. Type

Physique BA1 Obl.Langue françaisCoefficient 2Session HiverSemestre AutomneExamen OralCharge 60hSemaines 14Heures 2 hebdo

TP 1.5 hebdo

Remarque

Par groupe, 3 heures toutes les deux semaines

Résumé

Ce cours est une introduction pratique aux techniques de mesure classiques d'un laboratoire de physique ayant pour butde familiariser les étudiants avec l'acquisition de données, les capteurs, l'analyse des signaux, le vide et la cryogénie.

Contenu

I Systèmes d'unités et ordres de grandeursII Acquisition de données et traitement des incertitudesIII Appareils de mesureIV Systèmes optiquesV Technique du vide, cryogénie

Mots-clés

circuits électriques, capteurs, regulation, cryogénie, vide, traitement du signal, signaux analogiques, signaux digitaux,labview



notions sur les circuits électriques, loi d'Ohm, notion d'unité de mesure, dessin d'un graphique et échellesdes axes (linéaires, logarithmiques), concept de pression, de force, de deplacement

Acquis de formation


• Construire un montage pour la mesure de grandeurs physiques

• Esquisser graphiquement le résultat d'une mesure

• Utiliser des appareils de mesure

• Justifier les avantages d'un montage expérimental

• Réaliser une chaine de mesure pour un capteur

• Illustrer le fonctionnement des capteurs

• Effectuer une calibration



Laboratoire de physique (métrologie) Ia Page 1 / 2

• Utiliser une méthodologie de travail appropriée, organiser un/son travail.

• Evaluer sa propre performance dans le groupe, recevoir du feedback et y répondre de manière appropriée.

• Identifier les différents rôles qui caractérisent les équipes performantes et tenir différents rôles dont un rôle decoordinateur.

• Résoudre des conflits de façon productive pour la tâche et les personnes concernées.

• Etre responsable de sa propre santé et sécurité au travail ainsi que de celles des autres.

• Recueillir des données.


• Comparer l'état des réalisations avec le plan et l'adapter en conséquence.


Travaux pratiques par groupe dirigés par l'enseignant en classe

Travail attendu

Effectuer les montages expérimentaux en classe et revision à la maison de manière à savoir les reproduire et lesexpliquer


examen oral avec réalisation d'un montage expériemental

Encadrement

Office hours OuiAssistants Oui

Ressources

Liens Moodle

• http://site moodle avec toute la documentation du cours, polycopié et présentations

• http://moodle.epfl.ch/enrol/index.php?id=13732

Préparation pour

Laboratoire de physique Ib


Laboratoire de physique (métrologie) Ia Page 2 / 2

PHYS-106 Laboratoire de physique (métrologie) IbMari Daniele, Tkalcec Vâju Iva

Cursus Sem. Type

Physique BA2 Obl.Langue françaisCoefficient 2Session EtéSemestre PrintempsExamen OralCharge 60hSemaines 14Heures 2 hebdo

TP 1.5 hebdo

Remarque

par groupe, 3 heures toutes les deux semaines

Résumé

Ce cours est une introduction pratique aux techniques de mesure classiques d'un laboratoire de physique ayant pour butde familiariser les étudiants avec l'acquisition de données, les capteurs, l'analyse des signaux, le vide et la cryogénie.

Contenu

I Circuits électriques, diagrammes de Bode, filtresII Transducteurs et capteursIII Thermique et régulation

Mots-clés

circuits électriques, capteurs, regulation, cryogénie, vide, traitement du signal, signaux analogiques, signaux digitaux,labview



notions sur les circuits électriques, loi d'Ohm, notion d'unité de mesure, dessin d'un graphique et échellesdes axes (linéaires, logarithmiques), concept de pression, de force, de deplacement

Acquis de formation


• Construire un montage pour la mesure de grandeurs physiques

• Esquisser graphiquement le résultat d'une mesure

• Utiliser des appareils de mesure

• Justifier les avantages d'un montage expérimental

• Réaliser une chaine de mesure pour un capteur

• Illustrer le fonctionnement des capteurs

• Effectuer une calibration



• Evaluer sa propre performance dans le groupe, recevoir du feedback et y répondre de manière appropriée.


Laboratoire de physique (métrologie) Ib Page 1 / 2

• Identifier les différents rôles qui caractérisent les équipes performantes et tenir différents rôles dont un rôle decoordinateur.

• Résoudre des conflits de façon productive pour la tâche et les personnes concernées.

• Etre responsable de sa propre santé et sécurité au travail ainsi que de celles des autres.

• Recueillir des données.


• Comparer l'état des réalisations avec le plan et l'adapter en conséquence.


Travaux pratiques par groupe dirigés par l'enseignant en classe

Travail attendu

Effectuer les montages expérimentaux en classe et revision à la maison de manière à savoir les reproduire et lesexpliquer.


examen oral avec réalisation d'un montage expérimental

Encadrement

Office hours OuiAssistants Oui

Ressources

Liens Moodle

• http://site moodle avec toute la documentation du cours, polycopié et présentations

• http://moodle.epfl.ch/enrol/index.php?id=13732

Préparation pour

Laboratoire de physique II


Laboratoire de physique (métrologie) Ib Page 2 / 2

PHYS-100 Physique avancée IRicci Paolo

Cursus Sem. Type



Résumé

La Physique Générale I (avancée) couvre la mécanique du point, du solide indéformable et une introduction à la relativitérestreinte. Apprendre la mécanique, c'est apprendre à mettre sous forme mathématique un phénomène physique, enmodélisant la situation et appliquant les lois de la physique.

Contenu

IntroductionCinématiqueMécanique élémentaire du point matériel à une dimension, description formelle des rotations, vitesse instantanée derotation.Lois de NewtonTravail, énergie, puissance, moment cinétique.ForcesGravitation, électromagnétisme, friction.Oscillateur harmoniqueChangement de référentielFormules de Poisson, accélérations de Coriolis, centripète, dynamique terrestre.Système de points matérielsLois de conservation, collisions, systèmes ouverts.Cinématique, cinétique et dynamique du corps solide indéformableCentre de masse, tenseur d'inertie, moment cinétique, axe de rotation fixe, effets gyroscopiques, contraintes aux pointsd'attache.Relativité restreinteCinématique, quantité de mouvement, énergie, collisions.



Trigonométrie; Calcul de dérivées; Rudiment de calcul matriciel; Nombres Complexes; Sommes devecteurs, produit scalaire, produit vectoriel.

Acquis de formation

• Estimer des ordres de grandeur

• Dériver les équations du mouvement

• Modéliser un phénomène mécanique

• Juger les approximations employées

• Formuler les hypothèses simplificatrices

• Calculer un moment d'inertie


Physique avancée I Page 1 / 3

• Identifier les comportements qualitatifs prévus

• Résoudre des problèmes de mécanique


• Auto-évaluer son niveau de compétence acquise et planifier ses prochains objectifs d'apprentissage.


• Persévérer dans la difficulté ou après un échec initial pour trouver une meilleure solution.

• Utiliser les outils informatiques courants ainsi que ceux spécifiques à leur discipline.


• Ecrire un rapport scientifique ou technique.



Ex cathedra et exercices dirigés en classe

Travail attendu

Un entrainement à la résolution de problèmes.


Examen final seulement.

Encadrement

Office hours OuiAssistants OuiForum électronique Oui

Ressources

Bibliographie

Giancoli, Physique générale 1 Mécanique et Thermodynamique, De Boeck 2018.Giancoli, Physics for scientistists & engineers with Modern Physics, Pearson 2009.Ansermet, La Mécanique, PPUR 2013.


• Mécanique et thermodynamique / Giancoli

• Physics for scientists and engineers with modern physics / Giancoli

• La Mécanique / Ansermet

Polycopiés

Le livre sert de polycopié.

Liens Moodle


Vidéos

• https://www.youtube.com/playlist?list=PLFDXFfgJEjlzhBPIKRwDsRPYI0Sr9RHyv

• https://www.youtube.com/playlist?list=PLUdLTCAfRm36vcv2tPsS3P6yQTHP4XnVT

Préparation pour



Physique avancée II



PHYS-105 Physique avancée IIAnsermet Jean-Philippe

Cursus Sem. Type



Résumé

Le cours est une présentation de la thermodynamique en tant que théorie permettant une description phénoménologiqued'un grand nombre de phénomènes, y compris ceux de transport.

Contenu

Thermodynamique : fondementsPremier principe, deuxième principe, évolution irréversible d'un système de blocs homogènes, fonctionsthermodynamiques, transformations de LegendreThermodynamique : dérivation formelle base sur la thermocinétiqueCoefficients calorimétriques, réactions chimiques, transitions de phase, machines thermiques.Thermodynamique des processus irréversiblesThermocinétique des processus irréversibles dans le régime linéaire (Fick, Fourier, Ohm, Seebeck, etc...).Mécanique statistiqueThéorie cinétique des gaz, principe d'équipartition et du viriel, prédictions pour la chaleur spécifique et leursmanquements, magnétisme, rayonnement du corps noir (manquement du modèle classique), lien conceptuel entreentropie, désordre et entropie statistique.



Physique I, Analyse I


dérivée, dérivée partielle, énergie mécanique,

Acquis de formation


• Modéliser un phénomène physique

• Résoudre des problèmes

• Formuler une hypothèse pour décrire l'état d'un système

• Estimer les ordres de grandeurs des effets étudiés

• Contextualiser les principes de base dans les problèmes sociétaux

• Reconnaitre les effets négligés et les limites de la théorie

• Théoriser un phénomène malgré sa complexité

• Dimensionner le phénomène pour identifier le cadre théorique approprié



Physique avancée II Page 1 / 2

• Auto-évaluer son niveau de compétence acquise et planifier ses prochains objectifs d'apprentissage.




• Planifier des actions et les mener à bien de façon à faire un usage optimal du temps et des ressources à disposition.


Ex cathedra et exercices dirigés en classe

Travail attendu

Savoir-faire à développer en résolvant des problèmes


Suppression des bonus. Un examen écrit, questions très précises et possibilité de faire valoir ses développementscalculatoires.

Encadrement


Ressources

Bibliographie

polycopié phys stat, J-Ph. AnsermetPerez Thermodynamique


• Thermodynamique / Ansermet

Polycopiés

Thermodynamique, PPUR

Sites web

• http://moodle

Liens Moodle


Vidéos

• https://www.youtube.com/channel/UC2LfGR6L2kTpeZEt8s7kPrw/videos?shelf_id=0&view=0&sort=dd

• https://www.coursera.org/learn/thermo-base/home/welcome

Préparation pour

physique générale IIIvie professionnelle en tant que physicien


Physique avancée II Page 2 / 2

CS-111(g) Programmation IChappelier Jean-Cédric

Cursus Sem. Type


Physique BA1 Obl.

Langue françaisCoefficient 3Session HiverSemestre AutomneExamen Pendant le


Cours 1 hebdoProjet 2 hebdo

Résumé

L'objectif de ce cours est de développer une première compétence en programmation (langage C++) et de familiariserles étudiants avec un environnement informatique (station de travail sous UNIX), mais aussi de présenter les notions debase de l'informatique logicielle et de l'algorithmique.

Contenu

Rapide introduction à l'environnement UNIX et prise en main d'un environnement de programmation (éditeur,compilateur, ...).Initiation à la programmation (langage C++) : variables, expressions, structures de contrôle, fonctions, entrées-sorties, ...Mise en pratique sur des exemples simples : les concepts théoriques introduits lors des cours magistraux seront mis enpratique dans le cadre d'exercices sur machines.

Mots-clés

C++, Unix, Programmation

Acquis de formation


• Modéliser en langage C++ une situation simple du monde réelle décrite en Français

• Analyser un problème complexe pour le décomposer en sous-problèmes

• Concevoir des algorithmes résolvant des tâches simples

• Transcrire un algorithme en son programme équivalent en C++

• Réaliser de façon autonome une application de petite taille au moyen du langage C++

• Analyser du code C++ simple pour en décrire le résultat ou le corriger s'il est erroné

• Tester l'adéquation du résultat d'un programme simple par rapport à la tâche demandée






Séances ex cathedra complétant un cours en ligne (MOOC), travaux pratiques sur ordinateur

Travail attendu


Programmation I Page 1 / 2

Participation au cours (en salle et en ligne), résolutions d'exercices, travail personnel «à la maison».


Contrôle continu :

• Une série notée intermédiaire, 33% du total final

• Un examen écrit (2 h), 66% du total final

Encadrement


Ressources


Oui

Bibliographie

[1] M. Micheloud et M. Rieder, Programmation orientée objet en C++, PPUR, 2003 (2e édition)[2] J.-C. Chappelier, C++ par la pratique, PPUR 2012 (3e édition)


• C++ par la pratique / Chappelier

• Programmation orientée objet en C++ / Micheloud

Sites web

• https://www.coursera.org/course/initprogcpp

• http://progmaph.epfl.ch

Liens Moodle


Préparation pour

CS-112(g) Programmation II


Programmation I Page 2 / 2

CS-112(g) Programmation IIChappelier Jean-Cédric

Cursus Sem. Type


Physique BA2 Obl.

Langue françaisCoefficient 4Session EtéSemestre PrintempsExamen Pendant le


Cours 1 hebdoProjet 2 hebdo

Résumé

Ce cours approfondit les connaissances théoriques et pratiques présentées dans le cours Programmation I. L'accent estmis sur l'approche «orientée objet» (en C++), la conception et la spécification de programmes via la réalisation d'unemini-application dans un projet réalisé par binôme.

Contenu

Fondements de l'approche orientée-objet : structure de classe, encapsulation, méthodes, héritage, polymorphisme,héritage multiple.Bibliothèques usuelles d'outils (bibliothèque standard)Programmation générique (templates)Les concepts théoriques introduits lors des cours magistraux seront mis en pratique dans le cadre d'exercices surmachines et par le biais de la réalisation d'un projet.

Mots-clés

langage C++, programmation orientée-objet



Programmation I (CS-111(g))


bases de programmation procédurale en C++

Acquis de formation


• Modéliser en langage C++ une situation modérément complexe du monde réelle décrite en Français

• Analyser un problème complexe pour le décomposer en sous-problèmes

• Concevoir des algorithmes résolvant des tâches modérément complexes

• Transcrire un algorithme en son programme équivalent en C++ utilisant les concepts de l'orienté objet

• Réaliser de façon autonome une application de taille moyenne à l'aide de la couche orientée objet du langage C++

• Analyser du code C++ avancé pour en décrire le résultat ou le corriger s'il est erroné

• Tester l'adéquation du résultat d'un programme par rapport à la tâche demandée



Programmation II Page 1 / 2




• Planifier des actions et les mener à bien de façon à faire un usage optimal du temps et des ressources à disposition.




Séances ex cathedra complétant un cours en ligne (MOOC), travaux pratiques sur ordinateur

Travail attendu

Participation au cours, résolutions d'exercices, réalisation d'un projet par groupe de deux, travail personnel «à lamaison».


Contrôle continu :

• une série notée intermédiaire pour 17% ;

• un examen écrit (2 h), pour 33% ;

• un projet par groupe de 2, pour 50% mais majoré par 150% des résultats individuels.

Encadrement


Ressources


Oui

Bibliographie

[1] M. Micheloud et M. Rieder, Programmation orientée objet en C++, PPUR, 2003 (2e édition)[2] J.-C. Chappelier, C++ par la pratique, PPUR 2012 (3e édition)


• Programmation orientée objet en C++ / Micheloud

• C++ par la pratique / Chappelier

Sites web

• https://www.coursera.org/course/intropoocpp

• http://progmaph.epfl.ch

Liens Moodle


Préparation pour

l'avenir ;-)


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math-115(b) advanced linearalgebraii viazovska maryna · pdf filegradient, divergence,...

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